Способ газовой спектрометрии Советский патент 1982 года по МПК G01N22/00 

1 Изобретение относится к технике и&мерений и может использоваться для исхследования поглощения сверхвысокочаототного излучения в газах. Известен способ газовой спектромет рии, основанный на пропускании плавно перестраиваемого по частоте сверхвысокочастотногч) излучения через кювету с газом и регистрации сигнала путем акуо тического детектирования с помощью помещенного в кювету с исследуемым газо микрофона. Для вьщелешш полезного сиг нала, обусловленного поглощением излучения в газе, используется модул5ишя плоскости поляризаций с наложением на исследуемый газ электро(магнито) статического поля Cl . Недостатком известного способа является падение чувствительности с ростом давления газа,а также искажения картины спектра из-за различной чувствительности линии поглощения к шгарковскому (зеемановскому) смещению. Известен также способ газовой спеигтрометрии, основанный на пропускании через кювету с исследуемым газом п&- . рестраиваемого по частоте предварительно промодулированного сверхвысокочастотво1ч излучения и регистрации С11гнала на выходе кюветы 2 . Однако известный способ не обеспечивает высокую достоверность спектрометрии иэ-за невозможности отделенвя полезного сигнала, обусловленного пог лощением в газе, от ложных сигналов, вызванных отражениями и интерференцией в сверхвысокочастотном тракте. Цель изобретения - повышение достоверности путем устранения ложных сигналов, вызванных отражениями и интерференцией в сверхвысокочастотном тракте. Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом способе периодически изменяют давление исследуемого газа в кювете.

На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит сверхвысокочаототный геЬератор 1, блок 2 плавной перестройки частоты, кювету 3 с исследуемым газом, детектор 4 сверхвысокочаототного излучения, модулятор 5 давления газа в кювете 3, генератор б опорного напряжения усилитель 7, синхронный детектор 8 и индикатор 9,

Способ реализуют следующим образом.

Формируют сверхБысокочастотное излучение с помощью генератора 1. Одновременно осуществляют плавную перестрой ку рабочей частоты генератора 1 с помощью блока 2. Излучение генератора 1 пропускают через кювету 3 с исследуемым газом При этом давление газа в кювете 3 изменяют с определенной лаототойЙ с помощью модулятора 5 давления. Частоту Я оадает генератор 6 опорного напряжения - Так как величина поглощения излучения газом функдионально связана с давлением газа, то при совпадении частоты сверхвысокочастотного сигнала и резонансной частоты спектральной линии поглощения газа интенсивность поступающего на детектор 4 излучения изменяется с частотой . При несовпадении частоты излучения с частотой спектральной линии поглощение излучения исследуемым газом практически отсутствует, и в этом случае изменение дав ленвя в кювете не выаьтает модуляции иэлучения с частотой Q . Очевидно, Что на) ча(зтотах вне спектральных линий возможные явления отражения и интерференции в сверзсвысокочастотном тракте не могут привести к появлению сигнала с Частотой . Детектирование излучения осуществляют с помощью детектора 4. С«гнал с выхода детектора 4 усиливают с помощью усилителя 7. Вьщепение полезного сигнала с частотой S из выходного сигнала усилителя 7 производят с помощью синхронного детектора 8. Необходимое для работы последнего опорное нап ряжение подают с генератора 6. Регистрацию Полезного сигнала осуществляют с помощью индикатора 9.

В данном способе осуществляется модуляция с заданной частотой SE только полезного сигнала, обусловленного поглощением излучения в исследуемом газе, и предотвращается появление ложных сигналов, вызванных отражениями и интерференцией в сверхвысокочастотном тракте. В результате достигается положительный эффект, - повышение достоверности.

Формула изобретения

Способ газовой спектрометрии, основанный на пропускании через кювету с исследуемым газом перестраиваемого по частоте сверхвысокочастотного сигнала и регистрации модулированного сигнала на выходе кюветы, отличающийся тем, что, с целью повыщения достоверности путем устранения ложных сигналов, вызванных отражениями и интерференцией в сверхвысокочастотном тракте, периодически изменяют давление исследуемого газа в кювете.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 652477, кл. G 01 N 22/00, 1977.

2.Горди В. и др. Радиоспектроскопия М,, ГИТТЛ, 1955, с. 22 (прототип).